项目名称：燃煤污染物干法联合脱除的基础研究首席科学家：陈昌和清华大学起止年限：2006.1至2010.12依托部门：教育部一、研究内容1.拟解决的关键科学问题吸收剂/添加剂/催化剂固体表（界）面物理化学各种不同的污染物在脱除的过程中，不同形态的污染物首先向吸收剂/添加剂/催化剂固体表面扩散，然后被固体表面吸收、吸附并伴随化学反应，因此必须研究：吸附剂对不同污染物的吸附、解吸机制及再生过程的化学反应和热质交换；固体添加剂颗粒的非均相反应；固体颗粒表面与微孔内部扩散机理；吸附剂（催化剂）的脱除－再生过程的动态特征及相关的本征和宏观动力学；气－固相界面的化学反应及热质传递。多组分污染物联合脱除反应的竞争机制和活性、选择性调控规律多种组分的污染物在与不同吸收剂作用的过程中，不同化学反应之间的竞争是非常复杂的，在不同的反应气氛下，添加剂、催化剂对不同污染物脱除的活性和选择性是完全不同的。实现联合脱除的关键是揭示脱除各种污染物（组分）的物理化学过程之间的相互作用规律、兼容性与耦合性，使之形成相互促进的关系才能保证联合脱除效率。因此必须研究：不同物理化学过程的交互作用，如在联合脱硫、脱NOx过程中NOx的还原和SO2的氧化的问题；不同污染物对吸收剂的竞争机制及对不良反应的抑制机理；不同污染物对不同催化剂的选择性调控规律；干法污染物联合脱除过程中提高吸收剂、添加剂、催化剂活性的机制和水的作用及其机理。大容积、大流量反应器内超低浓度污染物低能耗、高活性的富集、反应机理燃煤烟气中污染物的浓度都很低，浓度较高的SOx和NOx也只有数百ppm至数千ppm，重金属等痕量组分的浓度甚至只有ppb量级。脱除如此低浓度的污染物，首先必须强化污染物在吸收剂和催化剂表面的富集，因此必须研究：固体表面富集固态化学；表面活性中心形成机理；大容积空间气－固两相反应流体力学。污染物联合脱除体系的反应工程学在反应装置的有限空间中存在固体吸收剂等微粒与含各种污染物的烟气之间的相互作用。为了最大限度地脱除污染物，除了吸收剂、催化剂等材料必须具备高活性这个必要条件外，上述气固等多相物质的有效扩散和接触则构成了充分条件，同时还要求有较低的能量消耗。为此，必须研究低阻均匀化多相流动规律对反应装置结构的影响；高活性吸收剂、催化剂的筛选；反应装置设计和放大规律。同时，联合脱除系统中可能存在的不同污染物脱除反应器、不同阶段的一体化脱除反应器之间的组合与控制极...
